Размножение ТИ

Для устройств синхронизации типична задача обеспечения тактовых импульсов большого числа элементов памяти (размножение ТИ). ТИ должны задаваться одним генератором, а используются иногда тысячи и десятки тысяч элементов памяти.

Попытка создать мощный ГТИ, с разводкой от него сигналов по всем элементам памяти, для сложных систем – неудачна из-за помех, вызываемых сильнопоточными цепями синхронизации.

Типовое решение – размножение ТИ с помощью разветвляющейся пирамидальной схемы:

Число ярусов схемы зависит от числа тактируемых ЭП и коэффициентов разветвления буферных каскадов БК.

Кроме того, при определении числа ярусов целесообразно учитывать конструкции обслуживаемого системой синхронизации устройства ставящие ярусы в соответствие каким-либо конструктивным элементам ТЭЗам, панелям, рамам и т.д.

Число выходов последнего яруса:

.

- коэффициенты разветвления буферных каскадов соответствующих ярусов и ГТИ.

В каждом БК фронты задерживаются, причем из-за разброса задержек – неодинаково.

Приводит к появлению временных сдвигов. Для компенсации – снижение быстродействия.

Возникают требования к крутизне фронтов ТИ – при снижении крутизны возникает опасность нарушения С из-за разброса порогов срабатывания ЛИ:

Влияние нестабильности частоты ГТИ.

Нестабильность частоты ГТИ приводит в конечном счете также к потере быстродействия.

Действительно, если частота ГТИ:

.

- номинальное значение частоты ГТИ.

- относительный угол частоты,

то максимальная частота не должна превышать допустимого значения для данного устройства.

В этом случае при номинальном значении частоты устройство будет работать с относительной потерей быстродействия , а при наименьшем значении частоты с потерей быстродействия 2 .

Например, при нестабильности частоты 5% потеря может достигать 10%.

Стабильную, но нерегулируемую частоту обеспечивают кварцевые генераторы.

Обобщенная структура устройства синхронизации:

ЗГ - задающий генератор.

СФОС – схема формирования опорных синхросигналов.

СРС – схема размножения синхросигналов.

СФОС служит для выработки необходимого числа импульсных последовательностей заданной формы в зависимости от фазности.

Фазность определяется тактовым числом СИ, вырабатываемых на одном периоде синхронизации.

Система синхронизации может быть однофазной, двухфазной и многофазной.

Уменьшение числа фаз приводит к упрощению устройства, однофазная синхронизация имеет достаточно большой быстродействие. Возникают специфические проблемы.

Схемы с одноступенчатыми триггерами, управляемыми уровнем - при однофазной синхронизации требуют строгого ограничения по длительности как сверху, так и снизу.

Легче выполняется, когда - большое.

На практике однофазная синхронизация применяется в схемах с двухступенчатыми триггерами или с триггерами с динамическим управлением.

При правильном выборе параметров СИ временные состязания в схеме с двухступенчатыми триггерами отсутствуют.

Однако это приводит к усложнению схем триггеров и потере быстродействия (необходимое время для переключения второй ступени триггера).